Fri, 2012-06-22 14:32 | 
Περιγραφή Διατριβής:
Με τον όρο φαινόμενα κλίμακας, εννοούμε, την επιρροή των διαστάσεων ενός δοκιμίου ή μιας κατασκευής στην συμπεριφορά του ίδιου του υλικού. Οι κλασσικές θεωρίες μηχανικής αδυνατούν να εξηγήσουν αυτό το φαινόμενο, το όποιο και πειραματικά έχει αποδειχτεί για μια γκάμα υλικών.
Η κύρια αίτια ανακολουθίας μεταξύ θεωρίας και πειραμάτων είναι η ύπαρξη μικροδομής στα υλικά. Όλα σχεδόν τα υλικά στην φύση μπορούν να θεωρηθούν ως σύνθετα, δηλαδή αποτελούμενα από δυο η περισσότερα υλικά. Στις περισσότερες περιπτώσεις το σφάλμα που εισάγουμε στους υπολογισμούς θεωρώντας το υλικό πλήρως ομοιογενές είναι μικρό. Όσο όμως η κλίμακα μικραίνει , τόσο μεγαλώνει το σφάλμα και από ένα σημείο και μετά, όταν η κλίμακα της κατασκευής είναι συγκρίσιμη με την κλίμακα της μικροδομής του υλικού, τα αποτελέσματα της κλασικής μηχανικής παύουν να είναι αξιόπιστα.
Οι θεωρίες βαθμοελαστικότητας (gradient elasticity theories) διαφέρουν από την κλασική μηχανική στον αριθμό των σταθερών που χρησιμοποιούν. Οι θεωρίες αυτές υποθέτουν μια παραπάνω σταθερά: ένα εσωτερικό μήκος. Με αυτό το τρόπο, εισάγεται ένα μέτρο της ανομοιογένειας των υλικών στους καταστατικούς νόμους που διέπουν την συμπεριφορά τους. Με άλλα λόγια, η κλίμακα γίνεται κομμάτι της ανάλυσης και άρα μπορεί να συμπεριλήφθη στην λύση και αντίστροφα. Το κύριο πρόβλημα με αυτές τις θεωρίες είναι ότι αυτή η επιπλέον σταθερά, για τα περισσότερα υλικά, δεν έχει προσδιοριστεί και δεν υπάρχει μέχρι στιγμής μια κοινώς αποδεκτή μεθοδολογία για τον προσδιορισμό της.
Σκοπός του διδακτορικού είναι η επαλήθευση της ακριβείας των θεωριών βαθμοελαστικότητας και της ικανότητας τους να προβλέπουν φαινόμενα κλίμακας μέσω ενός πειραματικού προγράμματος, η εύρεση μιας μεθοδολογίας για τον προσδιορισμό της επιπλέον σταθεράς, δηλαδή του εσωτερικού μήκους που αυτές υποθέτουν, καθώς επίσης και η διατύπωση καταστατικών νομών βαθμοελαστικότητας για μια γκάμα υλικών. Συγκεκριμένα θα ασχοληθούμε με τα ημιψαθύρα υλικά χωρίς αυτό να σημαίνει ότι αρκετά από τα συμπεράσματα της έρευνας δεν θα είναι εξίσου εφαρμόσιμα σε αλλά σύνθετα υλικά.
